JPH07503431A - 特に自動車におけるラック形パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 特に自動車におけるラック形パワーステアリング装置本発明は、請求の範囲第１ 項の上位概念部分に記載の特に自動車におけるラック形パワーステアリング装置 に関する。かかるパワーステアリング装置の場合、舵取り装置ハウジングの中に ピニオンが回転可能に支持されている。ラックは舵取り装置ハウジングの中に軸 方向に移動可能に案内され、ばねで荷重されている抑圧部材によってピニオンと のかみ合いを保持されている。補助力支援するためにラックに駆動結合されてい るサーボモータが使用されている。圧力媒体のサーボモータへの供給および排出 を制御する制御装置はピニオンの動きに関係して調整される。

かかるラック形パワーステアリング装置はヨーロッパ特許第Ｂ１−０１９２６４ １号公報で公知である。この実施形態の場合、ピニオンが軸方向に変位できるよ うに、ピニオンのはす歯によってピニオンに軸方向に向いた分力が生ずる。この ピニオンの軸方向変位によって制御弁が調整される。

制御弁が支障なしに機能するようにするために、ピニオンの傾斜角はできるだけ ３５°以上にしなければならない。これによってピニオン歯の選択は大きく制限 される。制御弁の作動は、ラックに作用する横力がピニオンで支持され、従って ピニオンの軸方向変位に対する摩擦が増大することによって阻害される。この公 知のラック形パワーステアリング装置は、ピニオンハウジングの直径範囲におい て狭い構造空間しか州立てられないときは利用できない。

本発明の目的は、高価な構造費用を必要とせずに上述の欠点を除去することにあ る。特に種々の傾斜角のピニオン、即ち３５″以下の傾斜角のピニオンも採用で きるようにするこ５とにある。

この目的は請求の範囲第１項の特徴部分に記載のラック形パワーステアリング装 置によって達成される。この方式は、特に、ピニオンが固定軸受およびルーズ軸 受に揺動可能に支持されていることにより行われている。その場合、制御装置は 、ルーズ軸受の範囲に配置されている二つの制御弁の形で形成されている。これ らの制御弁は、ピニオンの軸線に対して垂直に延びる軸線を有するシート弁とし て形成されている。これは、制御弁を作動するためにピニオンに作用する軸方向 力は利用されず横力が利用されることを意味している。つまり舵取りハンドル軸 が回転されたとき、ピニオンの歯は、まずまだ停止しているラックの歯から転が り去り、これによってルーズ軸受で案内されているピニオンのジャーナルを動か すので、一方の制御弁が調整される。制御弁にシート弁を利用することによって 、制御弁を作動および制御するためにビニオンの非常に僅かな動きだけで済む。

この小さな制御行程およびこれに伴うビニオンのルーズ軸受内における小さな動 きによって、ビニオンは片側を例えば舵取りハンドル軸側を固定軸受で支持する ことができる。

ビニオンの揺動角度は、歯の内部における揺れが許容範囲にとどまるほど小さい 。

本発明の目的に適った有利な実施態様は従属請求の範囲に記載されている。しか し本発明は請求の範囲の特徴事項に限定されない。当業者において各請求の範囲 および各特徴事項を目的に合わせて種々に組み合わせることができる。

以下図に示した実施例を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に基づくラック・液圧式舵取り（ステアリング）装置の縦断面図 、および 第２図は第１８図におけるラック・液圧式舵取り装置のビニオンの範囲の部分断 面図である。

舵取り（ステアリング）装置ハウジング１の中にビニオン２が二つの軸受３，４ で回転可能に支持されている。

ビニオン２はその一端に、舵取り機構例えば舵取りハンドル付きの舵取りハンド ル軸（図示せず）に接続するための舵取りハンドル軸接続部５を有している。一 方の軸受、好適には舵取りハンドル軸接続部５の近くに位置する軸受３は固定軸 受として形成されている。他方の軸受好適には舵取りハンドル軸接続部５と反対 側に位置する軸受４はルーズ軸受として形成されている。

ビニオン２はその歯を介してラック６とかみ合っている。このラック６は舵取り 装置ハウジング１の中に軸方向に移動可能に案内されている。ラック６はばねで 荷重された押圧部材７によって公知のようにビニオン２の歯に向けて押圧されて いる。ビニオン２はその片側が固定軸受３に接触支持され、反対側がルーズ軸受 ４を介して舵取り装置ハウジング１に接触支持されている。好適にはルーズ軸受 ４の外輪８と舵取り装置ハウジング１との間に押圧小板１０が存在しており、こ の押圧小板１０は舵取り装置ハウジング１に固く結合されている。押圧小板１０ は、ルーズ軸受４が小さな摩擦で摩耗なしに動けるようにするために使用する。

ルーズ軸受４の外輪８は押圧小板１０上を転勤できる。しかしビニオン２の下部 の動きおよびルーズ軸受４の動きは後述するように非常に小さいので、場合によ っては押圧小板１０は省略できる。

補助力支援を行うために、ラック６に固く結合されているピストンロッド１２を 有するサーボモータ１１が使用される。このサーボモータ１１は二つのシリンダ 室１３．１４を有し、これらのシリンダ室１３．１４は作動配管１５．１６を介 して制御装置２０の二つのシリンダ接続口１７．１８に接続されている。制御装 置２０は更に二つの入口接続口２］、、２２も有しており、これらの入口接続口 ２１．２２には圧力媒体源（図示せず）が接続されている。二つの戻り接続口２ ３．２４にタンク２５が接続されている。

制御装置２０は二つの制御弁２６．２７を有している。

これらの制御弁２６．２７はシート弁として形成され、その軸線はビニオン２の 軸線に対して垂直に延びている。

両方の制御弁２６．２７はルーズ軸受４の範囲に配置されている。

両方の制御弁２６．２７は同じ形に形成されている。

各制御弁２６．２７はそれぞれ入口・シート弁２８と出口・シート弁３０を有し ている。入口・シート弁２８は舵取り装置の中立位置においてばね３１の力によ って閉じられている。出口・シート弁３０は中立位置において開かれている。こ れによってシリンダ室１３．１４はタンク２５への戻り口に接続されている。各 出口・シート弁３０の弁体３２はルーズ軸受４の外輪８に接している弁棒３３を 有している。

制御弁２６．２７の作動行程は図面において分かり易くするために誇張して大き く示されている。実際には制御行程は１０分の数ｍｍに過ぎない。従ってその中 にルーズ軸受４が配置される舵取り装置ハウジング１のボア３４の直径はルーズ 軸受４の外輪８の外径よりほんの僅かしか大きくない。押圧小板１０は従って場 合によっては省略できる。

次に本発明に基づくラック形パワーステアリング装置の作用について説明する。

舵取りハンドル（図示せず）の回転によってビニオン２が例えば右に舵取り旋回 する方向に回転されたとき、ビニオン２の歯はまずその時点でまだ停止している ラック６の歯から転がり去る。これによってビニオン２は固定軸受３を中心とし て非常に僅かな角度だけ揺動される。ルーズ軸受４は左側に移動される。この動 きはルーズ軸受４の外輪８を介して弁棒３３に従って出口・シート弁３０の弁体 ３２に伝達される。

弁体３０は、作動配管１５とタンク２５との接続が中断されるまで左側に移動さ れる。弁体３０が更に移動するにつれて入口・シート弁２８の弁体がばね３１の 力に抗して左側に移動される。これによって入口接続口２１が作動配管１５を介 してシリンダ室１３に接続される。シリンダ室１３の中に圧力が形成され、この 圧力がラック６を舵取りハンドルにおける動きに相応して右側に移動される。同 時に圧力が入口・シート弁２８の弁体に閉鎖方向に作用し、シリンダ室１３内の 圧力と舵取りハンドルにおけるトルクが平衡させられる。

制御弁２６．２７が対称に構成されていることによって、逆回転方向において同 じような機能経過が生ずる。

符号の説明 １　舵取り装置ハウジング ２　ビニオン ３　軸受（固定軸受） ４　軸受（ルーズ軸受） ５　舵取りハンドル軸接続部 ６　ラック ７　抑圧部材 ８　外輪 １０　押圧小板 １１　サーボモータ １２　ピストンロッド １５　作動配管 １６　作動配管 １７　シリンダ接続口 １８　シリンダ接続口 ２０　制御装置 ２１　人口接続口 ２２　人口接続口 ２３　戻り接続口 ２４　戻り接続口 ２５　タンク ２６　制御弁 ２７　制御弁 ２８　人口・シート弁 ３０　出口・シート弁 ３３　弁棒 ３４　ボア 国際珈審Ｓ牛 、＋＝、＝、１．−＝　ＰＣＴ／Ｅρ　９３１００２４８国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．舵取り装置ハウジング（１）の中にピニオン（２）が回転可能に支持され、 舵取り装置ハウジング（１）の中に軸方向に移動可能に案内されたラック（６） がばねで荷重された押圧部材（７）によってピニオン（２）とのかみ合いを保持 され、補助力支援するためにサーボモータ（１１）がラック（６）に駆動結合さ れ、制御装置（２０）がピニオン（２）の動きに関係して調整されるような特に 自動車におけるラック形パワーステアリング装置において、 ピニオン（２）が固定軸受（３）およびルーズ軸受（４）に援助可能に支持され 、制御装置（２０）がルーズ軸受（４）の範囲に二つの制御弁（２６，２７）と して構成され、制御弁（２６，２７）がピニオン（２）の軸線に対して垂直に延 びる軸線を有するシート弁として構成されていることを特徴とする特に自動車に おけるラック形パワーステアリング装置。 ２．ルーズ軸受（４）がその軸線に対して垂直に制御弁（２６，２７）の軸線の 方向だけしか移動できず、その押圧部材（７）と反対側が舵取り装置ハウジング （１）の中に移動可能に案内されていることを特徴とする請求の範囲第１項記載 のラック形パワーステアリング装置。 ３．各制御弁（２６，２７）がそれぞれ入口・シート弁（２８）と出口・シート 弁（３０）を有していることを特徴とする請求の範囲第２項記載のラック形パワ ーステアリング装置。 ４．入口・シート弁（２８）が制御弁（２６，２７）の中立位置において閉じら れ、出口・シート弁（３０）が制御弁（２６，２７）の中立位置において開かれ ていることを特徴とする請求の範囲第３項記載のラック形パワーステアリング装 置。 ５．各出口・シート弁（３０）の弁体（３２）が、ルーズ軸受（４）の外輪（８ ）に接している弁棒（３３）を有していることを特徴とする請求の範囲第４項記 載のラック形パワーステアリング装置。 ６．舵取り運動の際およびそれに伴うピニオン（２）およびルーズ軸受（４）の 各舵取り方向における変位の際に、まず出口・シート弁（３０）が閉じられ、そ の後で入口・シート弁（２８）が開かれることを特徴とする請求の範囲第５項記 載のラック形パワーステアリング装置。